Jcvm解釋器的分析與設計.pdf

1、隨著社會的不斷進步，基礎理論不斷向前發(fā)展，推動著科學技術的不斷創(chuàng)新，也讓科技產(chǎn)品的換代周期越來越短。自智能卡技術誕生以來，智能卡已經(jīng)覆蓋我們生活的方方面面，每年市場的需求量還在持續(xù)攀升。每張智能卡芯片總是與特定的業(yè)務相綁定，這意味著高需求與高成本，隨著智能卡在日常生活中的廣泛應用，其相關技術也在迅速發(fā)展。與此同時基于市場的考慮，sun公司將Java技術引入智能卡領域，解決了一卡單用用且高成本的問題，這一技術優(yōu)勢使其迅速占領絕大部分市場份

2、額，毋庸置疑Java智能卡技術將是現(xiàn)在乃至今后發(fā)展的一個重要方向。Java智能卡是在COS基礎之上嵌入精簡版的Java虛擬機，其為智能卡應用程序提供安全可靠的運行環(huán)境，而這也決定了Java智能卡在未來市場中的應用前景。歐美發(fā)展比較早，相關技術已比較成熟，在技術上對外嚴格限制，國內智能卡運營商也主要通過支付高額版權費來引進技術，雖然國內近些年來在不斷追趕但仍然比較落后，已嚴重制約我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，因此，研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的智能卡技

3、術具意義深遠。隨著人們對智能卡的依存度不斷加深，用戶在智能卡中保存的敏感信息越來越多，且受到越來越嚴重的安全威脅，近年來國外關注更多的是安全方面的研究。
　　 Java智能卡技術體系中，最關鍵的部分就是卡內虛擬機的設計。解釋器作為虛擬機的核心部分，具有高度的復雜性，實現(xiàn)難度較大。本課題得以順利進行，得力于實驗室先前的大量研究成果和技術積累。首先，本文介紹了虛擬機的通信方式以及應用程序的開發(fā)過程，結合解析需求分析了應用程序文件結構

4、組成，根據(jù)技術規(guī)范和相關資料詳細研究了解釋器執(zhí)行前的靜態(tài)解析過程和運行時的動態(tài)解析過程。在分析應用程序接口的基礎上，給出了虛擬機的設計模型和分析過程。其次，為了減少COS文件系統(tǒng)的分層節(jié)點帶來的讀寫延時影響，方便虛擬機進行數(shù)據(jù)存取，系統(tǒng)采用獨立的數(shù)據(jù)管理方式，詳細分析并設計了應用程序的鏡像存儲結構，闡述了解釋器對內存數(shù)據(jù)的控制管理機制等關鍵技術和給出了appet的組成模型。在執(zhí)行框架方面，分析設計了Applet執(zhí)行過程的狀態(tài)控制，另一個

5、設計特色在于將執(zhí)行時的frame和context采用順序索引的方式管理，簡化了系統(tǒng)結構的復雜性，提高了系統(tǒng)的執(zhí)行效率，對系統(tǒng)異常處理機制，給出了異常結構信息，在分析的基礎上給出了設計的實現(xiàn)。在系統(tǒng)原子處理方面，根據(jù)芯片對ROM空間擦除的特殊性要求，設計了以block為基本單位的備份恢復機制。針對系統(tǒng)內部的數(shù)據(jù)訪問控制，設計了以防火墻為基礎的安全機制，并就其結構設計方案做了詳細的分析和闡述。再次，簡單介紹了虛擬機偽指令系統(tǒng)的設計方案，以指